钛纳米管的制备和对铀离子的吸附_常阳
TiO2纳米管的制备及改性研究的开题报告
TiO2纳米管的制备及改性研究的开题报告一、选题背景与意义纳米技术是21世纪发展的新兴技术，其在材料科学、生物科学、环境科学等领域有着广泛应用。
纳米孔管材料是一种具有特殊表面性能和空间结构的材料，其在催化、吸附和分离等领域有着广泛应用。
TiO2纳米管是一种典型的纳米孔管材料，其表面带有许多羟基和氧化物基团，具有良好的化学稳定性、强光催化活性等特点。
本研究将重点探讨TiO2纳米管的制备及改性方法，旨在提高其催化性能和应用价值，为环保、新能源等领域的发展做出贡献。
二、研究内容和方法1. 制备TiO2纳米管的不同方法通过文献调研和实验探索，总结TiO2纳米管的制备方法，包括氧化分解法、电化学合成法、水热法等，分析其优缺点和适用范围。
2. 对TiO2纳米管进行表面改性采用不同的表面改性方法，如物理改性、化学改性等，改变其表面性质，提高其催化活性和稳定性。
比较不同改性方法对催化性能的影响，寻找最优改性方法。
3. 分析TiO2纳米管的催化性能使用催化反应器对TiO2纳米管进行催化性能测试，比较不同制备方法和改性方法对催化性能的影响。
利用扫描电镜、透射电镜等对TiO2纳米管进行形貌表征和结构分析。
三、预期结果1. 确定一种最适合制备TiO2纳米管的方法，并优化其制备条件。
2. 确定一种最优的表面改性方法，提高其催化性能和稳定性。
3. 对比不同制备和改性方法对TiO2纳米管催化性能的影响，探究其影响因素和机理。
四、研究意义1. 提高TiO2纳米管的催化性能，开发更多实际应用场景。
2. 探究纳米孔管材料的制备和改性方法，为纳米材料的研究提供新思路。
3. 对环保、新能源等领域的发展做出贡献。
钛基TiO2纳米管光电极制备及性能研究
３ ｈａｘ Ｅ ｔ — ｘ ｓｅｔ ｎａｄＱ ａ ｎｉ ｕｅｕ Ｘ ’ｎ７０ ６ ， ｈ ａ ．Ｓａｎｉ ｎｒ Ｅ ｉＩ ｐｃ ｏ ｎ ｕｒ ｔ ｅＢ ｒａ ， ｉａ １０ ８ Ｃ ｉ ） ｙ ｔｎ ｉ ａ ｎ ｎ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔ Ｏ，ｎ ｎ ｔ ｂ ｏ ｏ ｌｃｒ ｄ ｓａｅ ｐ ｅ ａ ｅ ｙ ａ ｏ ｉ ｘ ｄ ｔｏ ｎ ｄ ｆｅ ｅ ｔｅｅ ｔｏｙ ｅ ．Ｓ ｔａ ｔ ｉ ａ ｏ ｕ ｅｐｈ ｔｅ ｅ ｔｏ ｅ ｒ ｒ ｐ ｒ ｄ ｂ ｎ ｄｃ ｏ ｉ ａｉｎ ｉ ｉ ｒ ｎ ｌ ｃｒ ｌｔｓ ＥＭ 、 ＵＶ— Ｓ— ＶＩ ＤＲＳ ａ ｄ ＸＲＤ ｒ ｓ ｄ ｔ ｈａａ ｔ ｒｚ Ｏ２ｎ ｎ ｔ ｂ ｒａ ．Ｅｆｅ ｔｏ ｎ ｄ ｚｎ ｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｃ ｒ ｃｅ ｅＴｉ ａ ｏ ｕ ｅ ａｒ ｙ ｉ ｆｃ ｆａ ｏ ｉｉ ｇｔｍｅ、 ａｃｎ ｔｏ ｃ ｌ ｉ ａｉ ｎ
关键 词 ：光 电催 化 ； ｉ，纳米管 ；阳极 氧化 ；亚 甲基 蓝 ＴＯ 中图分类号 ： ６ ６ ０ ４ 文 献标志 码 ： Ａ
Ｐｒ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｏ ｅ ｔ ｆ Ｔｉａ ｕ ｓ ｄ Ｔｉ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｐｒ ｐ ｒ ｙ ｏ ｔ ｎｉ ｍ Ｂａ ｅ ０，Ｎａ ｏ ｕ ｏ ｏ ｌｃ ｒ ｄｅ ｎ ｔ ｂｅ Ｐｈ ｔ ｅｅ ｔ ｏ
ｓ ｈ ｈ ｗ ｈ ｔ ｈ ｏｍａｉｎ ｏ Ｏ２ｎ ｎ ｔ ｂ ａ ａ ｅ ａ ｃ ｒａｎ ｐ ｒｏ ｆｏ ｉ ａｉｎ ｔｍｅ，ａ ｄ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｓ ｏ ｔ ａ ：ｔ ｅ ｆｒ ｔｏ ｆＴｉ ａ ｏ ｕ ｅ ｃ ｎ ｔｋ ｅ ｔ ｉ ｅ ｄ ｏ ｘ ｄ ｔｏ ｉ ｉ ｎ ｈ ｔｉｓ ＵＶ— ｓａ ｓ ｒ ｔｏ ａ ａ ｉ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｈ ｘｄ ｔ ｎ ｔｍｅ Ｔｈ Ｏ２ｎ ｎ ｔ ｂ ｒ ｐ ｒ ｄ ｉ Ｖｉ ｂ ｏ ｐ ｉｎ ｃ ｐ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗｉ ｔｅ ｏ ｉ ａ ｉ ｉ ． ｙ ｈ ｏ ｅ Ｔｉ ａ ｏｕ ｅ ｐ ｅ ａ ｅ ｎ ＮＨ４ ＋ Ｆ
【CN109999834A】一种磁性钛纳米管磺酸催化剂的制备方法及应用【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910272031.5(22)申请日 2019.04.04(71)申请人 湖南师范大学地址 410081 湖南省长沙市岳麓区麓山路36号(72)发明人 刘贤响 赵文广 周硕林 赖金花 尹笃林 郭栋稳 程峰 (74)专利代理机构 长沙星耀专利事务所(普通合伙) 43205代理人 宁星耀(51)Int.Cl.B01J 27/02(2006.01)C07C 67/08(2006.01)C07C 69/716(2006.01)(54)发明名称一种磁性钛纳米管磺酸催化剂的制备方法及应用(57)摘要一种磁性钛纳米管磺酸催化剂及其制备方法与应用，该磁性钛纳米管磺酸催化剂按照以下方法制备而成：将亚铁盐溶解于蒸馏水中，然后加入二氧化钛纳米管，不断搅拌并加入氨水，加热恒温；磁性分离后用蒸馏水洗涤，烘干，得到磁性钛纳米管；将磁性钛纳米管分别加入溶剂和硅烷偶联剂，反应回流，过滤后用丙酮洗涤烘干，即得巯基丙基修饰的磁性钛纳米管；将上述所得巯丙基磁性钛纳米管超声分散于甲醇溶液中，再加入H 2O 2，在室温条件下搅拌反应，然后用水和丙酮洗净，干燥，即成。
本发明磁性钛纳米管磺酸催化剂在乙酰丙酸酯类化合物合成方面表现出优异的活性以及显著的催化稳定性。
权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 109999834 A 2019.07.12C N 109999834A1.一种磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，按照以下方法制备而成：步骤（1），将亚铁盐溶解于蒸馏水中，然后加入二氧化钛纳米管，不断搅拌，并加入氨水，加热恒温；磁性分离后用蒸馏水洗涤，烘干，得到磁性钛纳米管TNTs/Fe3O4； 步骤（2），将步骤（1）所得的TNTs/ Fe3O4分别加入有机溶剂和硅烷偶联剂，反应回流；过滤后用丙酮洗涤，烘干，即得巯基丙基修饰的磁性钛纳米管；将所得巯丙基磁性钛纳米管超声分散于甲醇溶液中，再加入H2O2，搅拌反应，然后用水和丙酮洗净，干燥，得到磁性钛纳米管磺酸催化剂。
TiO2纳米管合成方法的简单介绍
TiO2纳米管合成方法的简单介绍试验方法1.原子层积法合成TiO2纳米管背景介绍：常见合成纳米管的方法限制于溶胶-凝胶法，利用氧化铝模板在强酸中的灵敏性。
在这篇文章中，介绍一种新方法，采用原子层沉积方法将TiO2纳米管沉积到氧化铝薄膜上。
在这里，AAO也是作为一种模板，具有以下的特点：孔径为25nm。
在这种的新的方法中：前驱体是钛的醇盐（本方法采用的是：Ti(OCH(CH3)2)4）与水的混合物，载体是N2 气，每一个脉冲为一个反应周期。
2.阳极氧化方法制备纳米管采用一步交流阳极氧化的方法合成具有竹子形貌的双壁TiO2纳米管常见合成TiO2纳米管的方法有：溶胶-凝胶法、水热合成法、超声电化学法、阳极氧化法、微波合成法等，其中最常见的合成法就是阳极氧化钛片，它的主要影响因素有：电解质浓度、外加电压、氧化时间、电化学扫描速率等，影响其结构最近，Albu和其科研团队发现，如果外加电压是交流电，电解质溶液是乙二醇，就会合成竹状的TiO2纳米管，然后制成太阳能染料敏化电池，发现具有比普通平滑结构的纳米管有高的光电转化效率，本文介绍一种新的合成方法：一步到位的阳极氧化方法，合成一种新的结构，包括了竹状和双壁结构的纳米管特征，在这种方法中，双壁结构在加热程序之前就合成了。
其详细过程如下：science 4实验部分，首先都要对钛片（纯度为99.9%，厚度为0.25nm）进行脱油的预处理。
分别用丙酮、异丙醇、甲醇清洗液超声清洗，然后在氮气环境下干燥。
阳极氧化过程：在一个二极体系中进行，阳极为钛片，阴极为铂纱网，电解质溶液为：质量分数为0.25%NH4F的乙二醇溶液，温度为室温。
在阳极氧化过程中电压的控制是通过吉时利2400电源控制器，外加电压在120V/80V(高电位)~40V/20V（低电位）变动。
然后将制得的样本用去离子水清洗，在500℃高温下煅烧2小时，升温和降温的速率保持在2℃/min。
以获得TiO2的锐钛矿型结构，为了比较本实验方法获得的TiO2纳米管的特殊性，在相同的电解质溶液中，外加电压是恒压40V，制得管壁平滑的纳米管。
TiO_2纳米管的制备及其在化学需氧量测定中的应用研究
ＴｉＯ２纳米管的制备及其在化学需氧量 测定中的应用研究方艳菊 张中海 袁 园 丁红春 金利通＊（华东师范大学化学系 上 海 ２０００６２）E-mail:ltjin@摘要 在纯钛表面采用电化学阳极氧化法制备有序的高密度ＴｉＯ２纳米管阵列， 对ＴｉＯ２纳米管进行Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电子显微镜（ＳＥＭ）表征，结果表明氧化钛纳米管膜层的相结构与热处理有关，经５００℃热处理后具有光催化活性的锐钛矿型。
将其用于化学需氧量（ＣＯＤ）的测定，以葡萄糖为响应底物，考察了ＴｉＯ２纳米管光电催化传感器的光电催化行为，结果发现该传感器的光生电流值与２０～８００ｍｇ／Ｌ范围的ＣＯＤ值有良好的线性响应，检测限为１０ｍｇ／Ｌ， 相关系数为０．９９７７。
利用该传感器测定废水样品的ＣＯＤ值，结果与传统的Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７法相吻合。
用ＴｉＯ２纳米管制备的传感器具有测试速度快，不需有毒、昂贵试剂等优点，具有广阔的应用前景。
关键词 ＴｉＯ２纳米管；化学需氧量（ＣＯＤ）； 光电催化；光电流中图分类号 Ｏ６５３；Ｘ１３２．２Preparation of TiO2 Nanotubes and Its Application in the Detection of Chemical Oxygen Demand Fang Yanju, Zhang Zhonghai, Yuan Yuan, Ding Hongchun, Jin Litong*(Department of Chemistry, East China Normal University, Shanghai 200062, China)Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ， ｗｅｌｌ ｏｒｄｅｒｅｄ ａｎｄ ｕｎｉｆｏｒｍ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｎａｎｏｔｕｂｅ ａｒｒａｙｓ ｗｅｒｅ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｏｄｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｎ ａ ｐｕｒｅ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｓｈｅｅｔ． ＸＲＤ ａｎｄ ＳＥＭ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｔｈｅ ＴｉＯ２ ｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙｓ． Ｉｔ ｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＴｉＯ２ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｐｅｎｄｓ ｏｎ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｒｕｔｉｌｅ ｐｈａｓｅ ｏｆ ＴｉＯ２ ａｐｐｅａｒｓ ｗｈｅｎ ｈｅａｔｉｎｇｔｏ ５００℃． Ｔｉｔａｎｉａ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｙｇｅｎ ｄｅｍａｎｄ （ＣＯＤ） ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚ－ｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒ ｒｅｓｐｏｎｄｅｄ ｌｉｎｅａｒｌｙ ｔｏ ｔｈｅ ＣＯＤ ｏｆ Ｄ－ｇｌｕｃｏｓｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ２０－８００ ｍｇ／Ｌ， ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔ ｉｓ １０ｍｇ／Ｌ ｗｉｔｈ ａ ｌｉｎｅａｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ０．９９７７． Ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｈａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｇｏｏｄ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｄｉｃｈｒｏｍａｔｅ ｍｅｔｈｏｄ； ｍｅａｎｗｈｉｌｅ， ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ｎｏｈｙｐｅｒｔｏｘｉｃ ｒｅａｇｅｎｔｓ ａｎｄ ｌｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｉｍｅ， ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｉｔ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ａｎｏｔｈｅｒ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ＣＯＤ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｉｎ ｗａｔｅｒ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ＴｉＯ２ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ； ｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｙｇｅｎ ｄｅｍａｎｄ（ＣＯＤ）； ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃ； ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔ1 引言近年来，电化学辅助ＴｉＯ２光催化技术即光电催化由于能够有效抑制光生空穴和电子的复合以提高光催化氧化效率受到人们的广泛关注［１－３］。
TiOsub2sub纳米管的制备方法及其改性
TiO2纳米管的制备方法及其改性作者：侯桂芹高水静毕春波来源：《佛山陶瓷》2013年第09期摘要：本文对TiO2纳米管制备技术、特点等进行了综述，且探讨了TiO2纳米管的改性方法及存在问题，并对今后的发展方向予以展望。
关键词：TiO2纳米管；制备方法；进展1 引言纳米TiO2是一种重要的无机功能材料，由于具有粒径小、比表面积大、吸收紫外线能力强、光催化性能好等优点而受到广泛的关注和研究。
与TiO2纳米颗粒相比，TiO2纳米管具有更大的比表面积、更强的吸附能力、更高的光催化性能和效率，已广泛应用到传感器、太阳能电池、光分解水制氢、有机物的降解等方面。
目前，制备和开发TiO2纳米管已成为国内外的一个研究热点。
2 TiO2纳米管的制备方法据统计，国内外常规制备TiO2纳米管的方法主要有模板法、水热合成法、阳极氧化法、冷冻干燥法等。
目前，又出现了一些新的制备方法，如：化学处理法、电沉积制备法、干凝胶水热法等。
本文重点介绍模板法、阳极氧化法、化学处理法、电沉积制备法、干凝胶水热法。
2.1 模板法模板法利用结构基质作为模板合成。
通过合成适宜尺寸和结构的模板为主体，利用物理或化学方法向其中填充各种金属、非金属或半导体材料，从而获得所需特定尺寸和功能的纳米结构阵列。
B. Brinda 等以多孔氧化铝（ PAA）膜为模板，利用溶胶-凝胶法成功地制备了管壁很厚、管径为200nm、管长为50μm的纳米管阵列。
H. J. Jong等以有机凝胶体作为模板，利用有机凝胶法成功地制备了内径为500nm、层间距约为8～9nm的双层TiO2纳米管。
Pat rick Hoyer以多孔阳极氧化铝为起始模板，通过复制聚合物高分子聚甲基丙烯酸甲酯作为高分子模板，采用电化学沉积法，沉积所得的无定形TiO2纳米管经450 ℃加热处理1h后，脱水可得管径为50～70nm、管壁厚为25nm的锐钛矿型TiO2纳米管。
Michailowski A等利用空气压力将钛酸异丙酯溶液压入高度有序的PAA模板孔道中，再进行分解，生成管径为50～70nm、壁厚为3nm的TiO2纳米管，所得纳米管要优于溶胶-凝胶法。
钛酸纳米晶须的制备及其对Th(Ⅳ)的吸附性能研究
计（ 上海第 三分 析仪 器厂 ） ； ｐ ＨＳ － ３ Ｃ型酸度 计 （ 上 海 电
磁仪 器厂 ） ； Ｄ ＨＧ 一 ９ ０ ５ ３ Ａ 型电热恒 温烘 箱 （ 上 海精宏 实
验设 备有 限公 司） ； Ｆ Ａ２ １ ０ ４型分 析天平 （ 上海 天平仪 器 厂） ； Ｓ ＨＡ— Ｂ型水 浴恒温 振荡 器 （ 江 苏 荣华 仪器 制 造有 限公 司） ； ＴＧ１ ６ 一 ＷＳ台式 高速离 心机 （ 上海卢 湘仪 离 心
２ 实 验
２ ． １ 试 剂 和 仪 器
纳米 金 红石 、 Ｎａ ＯＨ、 ＨＣ １ 、 Ｎａ Ｃ １ ０ 、 无 水 乙醇 、
Ｏ ． ０ ５ 偶氮胂 Ⅲ和 １ ０ 草酸 溶液 ， 均为分 析纯 ， 实 验 中 所 用蒸馏 水 均 为 二 次蒸 馏 水 。７ ２ １ Ｅ型 可 见 分 光光 度
△ Ｇ。 、 △ Ｈ。 和 Ａ Ｓ 。 分析 发 现 ， Ｔ ｈ （ Ⅳ） 在 钛 酸纳 米 晶 须 上 的 吸 附是 一 个 吸 热 且 自发 的 过 程 ， 升 高 温 度 有 利 于 Ｔｈ （ Ⅳ） 在 钛 酸 纳 米 晶 须 上 的 吸 附 。Ｔｈ （ Ｖ） Ｉ 在钛 酸 纳
TiO2纳米管的可控制备及其光伏特性研究开题报告
TiO2纳米管的可控制备及其光伏特性研究开题报告一、选题背景及意义随着环境污染日益严重和能源危机的加剧，清洁能源已成为当今社会的热点话题。
太阳能光伏技术是一种稳定、可再生、无公害的清洁能源，因此备受关注。
其中，纳米管（nanotube）因其独特的结构和性质，被广泛地应用于光电器件中，如太阳能电池、光电传感器等。
因此，研究TiO2纳米管的可控制备及其光伏特性，对推进清洁能源技术研究，及实现太阳能光伏技术的进一步应用具有重要意义。
二、研究目的及内容本研究的主要目的是通过常见的溶胶-凝胶法和水热法，对TiO2纳米管的形貌、结构以及光伏特性进行制备和表征，并利用相关技术探究TiO2纳米管在光伏器件中的应用研究。
具体内容包括：1. 优化常见的溶胶-凝胶法和水热法，制备不同形态的TiO2纳米管，并对其形貌、结构进行表征；2. 分析制备的TiO2纳米管的光伏特性，包括光电转换效率、开路电压、短路电流和填充因子等，获得其光电性能；3. 探究TiO2纳米管在太阳能光伏器件中的应用，通过调整材料结构和光伏器件结构，以提高TiO2纳米管的光电性能。
三、研究方法及进度安排1. 利用溶胶-凝胶法和水热法制备TiO2纳米管，并对其形貌和结构进行表征，确定最优制备条件。
时间安排：第一年。
2. 在制备的基础上，分析TiO2纳米管的电子能带结构、光学性质和光伏特性，得到其光电特性数据。
时间安排：第二年。
3. 探究TiO2纳米管在太阳能光伏器件中的应用，优化器件结构以及纳米管材料结构，提高光伏性能。
时间安排：第三年。
四、预期成果及意义本研究旨在探究TiO2纳米管的制备、性能分析及其在光伏器件中的应用，获得TiO2纳米管在光电器件中的应用实践经验。
预期成果包括：1. 成功制备不同形态的TiO2纳米管，并对其形貌、结构等进行表征分析。
2. 获得TiO2纳米管的光伏特性数据，并探究其在太阳能光伏器件中的应用。
3. 为进一步提高TiO2纳米管在光伏器件中的应用水平提供一定的理论和实验基础。
TiO2纳米管的可控制备及其光伏特性研究中期报告
TiO2纳米管的可控制备及其光伏特性研究中期报告
TiO2纳米管在光伏领域有着广泛的应用前景。
本研究旨在探究TiO2纳米管的可控制备方法，并研究其光伏特性。
首先，采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米管。
通过调节反应条件，
如温度、时间、pH值等，实现了对TiO2纳米管形貌的控制。
SEM和TEM分析结果表明，制备得到的TiO2纳米管直径在100-300nm之间，
长度可控制在数微米至数十微米之间。
接着，采用光电化学法测试了TiO2纳米管的光伏特性。
结果表明，在可见光区域，TiO2纳米管具有良好的光电转换性能。
当纳米管长度为
10μm时，其光电转换效率最高，达到了6.12%。
进一步地，我们发现，TiO2纳米管的光电转换性能受到其表面性质
的影响。
通过对表面进行不同的修饰，如化学处理和涂覆不同的敏化剂，TiO2纳米管的光电转换效率均得到了提高。
综上所述，本研究成功实现了对TiO2纳米管形貌的可控制备，并研究了其光伏特性。
由于TiO2纳米管在光伏领域具有广泛的应用前景，我们相信这些研究成果将为光伏器件的设计和制备提供参考依据。
二氧化钛纳米管的制备
优点：模板法制备 TiO2电极具有合成方法简单、成本低、孔分布均匀、 孔排 列有序、孔径可控、便于自组装等优点。 缺点：管径大（约 200nm）且易形成纤维体，管壁厚，比表面小，受模 板形貌限制且制备过程及工艺复杂。
溶胶-凝胶法在氧化铝模板中合成TiO2纳米管和纳米线的SEM照片
2. 水热合成方法 水热法，又称为化学法，传统的水热法是以密闭的不锈钢釜为反应容器， 采用水溶液作为反应介质，通过对反应器加热，创造一个高温、高压反应环 境，使通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶。近年来，传统方法的基础上 义研发了两种新的方法：超声碱溶法和微波水热法 超声碱溶法是将TiO2纳米 颗粒加入到碱性溶液巾，肯接放人超声仪中进行超声振荡，然后得到TiO2纳 米管。微波水热法是将TiO2粉末加到碱溶液后，经微波加热制得纳米管。 水热合成法制备的TiO2 纳米管杂乱无序，长度、壁厚、管层数难控，构效 关系难以建立。
弱酸(pH=36)的氟化物 水溶液
第二代
HF的酸性 较强(pH＜3)
的水溶液
第一代
总结
阳极氧化法：对钛板使用阳极氧化法制得二氧化钛纳米管样品， 再以二氧化钛纳米管作为光阳极浸泡染料，此时阳极不再使用导电玻璃， 而电池阴极仍使用导电玻璃+炭层。但是缺点是钛板不透明，对电池性 能影响极大，阳极没有使用导电玻璃，与之前的电池无法形成鲜明对比。 （目前我想到的改进方法是在导电玻璃表面镀一层致密纳米钛层，然后 以此玻璃为基板制备纳米管，但相关文献查的镀膜方法是磁控溅射，在 实验室较难实现） 水热法：将P25 TiO2粉体分散在去离子水中，经过超声分 散得到悬浮液，然后在钛片表面沉积一层TiO2纳米粒子作为晶核， 之后将其置于10M NaOH溶液中160o反应一定时间，在钛片表面 就获得一层定向排列TiO2纳米管阵列。（需要有聚四氟乙烯内衬 的高压反应釜）
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T it a n a t e N a n o t u b e s
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关键词 金属材料 , 吸附铀, 钦纳米管, 水热法
分类号
T G 146
文章编号 1005一 3093 (2010 )0奋042今05
Syn t h e s is a n d A d so rP t iv e R e m o a v
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M a n u se riP t reee i e d A P ril Z , 20 10 : i v n rev i sed f o rm
** T o w hom eorrespondenee should be addressed , T e l:(0794)8258001 , E 观 ail: m bl u o@ yah oo # en
第 24 卷 第 4 期
20 10年8 月
材
料
研
究
学
报
V b l. 24
N o. 4
C H IN E S E J O U R N A L O F M A T E R IA L S R E S E A R C H
A u g u st 2 0 1 0
钦纳米管的制备和对铀离子的吸附 *
常 阳 张麟熹 罗明标 廖祯成 陈中胜
金 D Y C A IOO 1 3 资助项 目.
米 管能 吸 附 C uZ+ , 吸 附容量 达 120 m g/g , 对 A s(111) 和 A s(V ) 分别 吸 附容量 为 20 8 m g/g 和 6 0 m g /g , 对 P b Z+ 离子 的吸 附容 量高 达 2000 m g /g[ 8一0] "本 文采 用 水热法 制备钦 纳米管 , 并研 究 其对铀 的 吸附 "
S ei e n ee F o unda t i o n of J i n g a x i P ro v in ee o f C h i na N o . 20 0 7G Z H 2 16 an d Y O Ea s t C hi n a In stitu te o f T e eh n o l og y N o. D Y C A 10 0 13 .
M a y 3 0 , 2 0 10 .
ea t ion al O f i ee of Jiang x i P ro v i n ee N o. G JJ09527 a n d the In novati on F u n d P rojeet f o r G ra d ua t e Studen t of
ti ta n i u m so u ree . T h e P re P a r e d so d i u m ti ta n ate n a n o tu b es w e
T he determ i nati o n of the structure of the m ateri al s 勿 T E M and X R D show ed that ti tanate nanotu bes
a d so rP ti on i so th e rm a ee o rd e d w i th L a n g m u ir a nd F reu n d l i e h m a tri x . T he rm o d y na m ie stu d i e s sh ow e d t h at th e a d so rP ti o n 15 e n d o th e rm i e sp o nta n eo u s p ro eess . T he r e eo v e r y stu d i e s sh o 协 e d th at th e reeo v e r l y
馏水 将沉 淀物 洗 至 中性 , 再 用无水 乙醇冲 洗 2 次 , 用 自制 的米 保护 装置 将其 干燥得 到钦纳 米管材 料 "
1. 2
钦纳米管的表征 取一 部分 干 燥 的钦 纳米 管放 入酒 精 中超 声分 散
10 m i n , 装载入铜网后在 JF M 一 2010( H R ) 型透射电 镜下观察 " 用岛津 X R D 一 600 0 型 X 射线粉末衍射 仪测 定样 品 的 X R D 图谱 , 使用 C u K a 线, 激发 电压
品浸入液氮 中进 行 吸附脱 附实验, 用 B E T (B r u na u e r-
4 m L 蒸馏水中滴加无水乙醇至总体积为 2 0 m L, 用 盐酸调节其 pH 值至 2, 配成溶液 A ; 在( 用H0 1一 1数 显恒温磁力搅拌器)快速搅拌条件下将 1 5 m L 钦酸丁 醋缓 慢滴入 4 0 m L 无水 乙醇 和 3 m L 无水 冰醋 酸 的 混合液中, 配成溶液 B ; 在2 5 e 将溶液 A 缓缓滴入溶 液 B , 得 到均 匀透 明的钦溶胶 " 此溶胶 中除有效成 分 T (O H )4 外 , 还含大量 乙醇 !正丁醇 !冰醋酸等杂质 " i 将钦溶胶缓缓滴入装有 8 0 mL 1 0 mo f /L N aO H 溶液 的 W F 型不 锈钢 反 应 釜 中, 并 将反 应 釜移入 温度 为
A B ST R A C T T i ta na te n a n o tu b e s h av e b ee n sy n th es i z ed by a hy d rot h erm a l m etho d u sing tet ra b u t y l as
e a pPl r i e d in th e a d so rpti o n o f u ra n iu m i o ns .
8 0 e的 D HG 一 1 905 3A 型 电热恒温烘 箱 中反应 2 4 h, 取 出冷却 后放 置 l d , 过 滤反 应液得 到沉 淀物 "用 蒸
Em m e t t一 e l T e r ) 公式计算 比表面积 "
2 2 .1 结果 与讨论
钦 纳米管 的形貌 在纳米材料保护干燥装置 ( 图l ) 中钦纳米管与
20 10 年 4 月 2 日收到初稿; 2010 年 5 月 30 日收到修 改稿. 本文联系人: 罗明标 , 教授
4期
常 阳等: 钦纳米管的制备和对铀离子的吸附
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实验方 法
液氮 吸附脱 附实验: 用精度为万分 之一 的分析天
平称量样品 0 . 1 克并将其装入样品管中, 将样品管安 1. 1 钦纳米管的制备 采用水热法制备钦纳米管 1 >"具体步骤为: 向 装到 JW e sB K 型静态容量法氮吸附仪上 , 抽真空并加 热 "样 品冷却 后, 将 杜瓦 瓶放 到仪 器托盘 上, 并将 样
溶剂的密度不同, 溶剂受热挥发散出 "固体钦纳米管 干燥后收集在烧杯 中, 其分散程度很高 (图 2). 从 图 2 还可 以看 出, 钦 纳米管 的长度达 2 户 m ,长 径 比较大 , 末端开 口成管状 , 管径达 8 nm , 与前人的 结 果一致 [ z ,l ] . 钦纳米 管后端 有一段 卷 曲较 大 的纳 3 米片 (图 Zb ) , 表明其形成机理为 3D 一 ZD 一 ID 原理 , 即 三 维纳米 晶体 纳米 粉与 N aO H 溶液反 应形 成二 维纳 米片, 纳米片不稳定卷曲成一维纳米管 [ l 41 "根据液 氮吸附脱附实验结果, 计算出未吸附铀钦纳米与吸附
在 核 电站 l ] 的各类 放射性 废 物 中, 高放 废液 的 危 害最大, 对 其安全 处理 受到普 遍关 注 "放射废 液罐 贮的长途 运输存 在严重 的安全 隐患 = 2一 3> , 因此放射 废 液减容 固化 的意 义重大 . 在放 射废液 固化的预处理过
程 中, 人 们使 用无机 阳 离子交换 剂 如戮 土 ! 沸 石 ! 合 成无机 阳离子交换 材料提高 核素 的吸 附富 集效 果 .无 机 固体纳 米材 料 比块状 材料 更 不 稳定 而 极 易变 成其 他 晶相 [ l , 因此纳 米材 料可 能 成 为永 久 牢 固吸 附核 a